内容正文:
第二章 声现象
一、填空题
1.真空中声速是 m/s.夏季雷雨前,经常是电闪雷鸣.小明在一次闪电过后约3s才听到雷声,那么闪电发生处离小明约 m.上课时,老师的讲话声是通过 传入学生耳中的,当你吃饼干或者硬而脆的食物时,如果用手捂紧自己的双耳,自己会听到很大的咀嚼声,这说明 能够传声.
2.如图所示,这是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛附近巡航的示意图。
(1)公务船上安装了声呐系统,声呐系统可以探索海底信息,它发射和接收的声波的频率 (选填“小于”或“等于”或“大于”)20000Hz,属于 声波(选填“超”或“次”);如果这个声音能被鲸鱼听到,对鲸鱼而言这个声音是 (选填“噪声”或“乐音”);
(2)该船在某处海面向深为1800m的海底发出声波,经过2.4s后接收到返回的声波。则声波在该处海水中传播的速度是 m/s。
3.运用声呐系统可以探测海洋深度,在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射 (次声波/超声波)。若从发出声波时开始计时,经4s声呐接收到来自海底的返回信号,则该处的海深为 km(海水中声速是1500m/s),此声呐 (能/不能)用于探测地球到月球的距离。
4.甲昆虫在飞行过程中翅膀每秒振动640次,乙昆虫的翅膀5s振动60次,丙昆虫的翅膀每分钟振动7800次,丙昆虫翅膀振动的频率是 ,用于预报地震、台风的声波与 昆虫翅膀振动发出的声波一样。
5.王爷爷为孙子制作了一只会“吹口哨”的纽扣。先将绳子转绕缠紧,再将绳子拉开、收拢交互进行,就会听到“嗡嗡”的声音。此声音是由于纽扣周围空气 而产生的,并通过 传入人耳。发生地震时,有些动物比人提前感觉到,是因为地震时伴有 声波产生;医院B超检查胎儿是利用超声波可以来传递 ;
6.图所示的是起源于三千多年前西非地区的林巴琴,用拇指拨动琴上的薄片可发出优美的声音,故又名拇指琴。拇指琴发声是由薄片 产生的,优美的琴声是通过 传入人耳的。用相同的力度拨动长短不同的薄片,发出的声音的 不同。我们能辨别出拇指琴的声音,这是通过声音的 来判断的。
二、单选题
7.学习了声音的知识后,小芳自制了“水瓶琴”。她往八个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,用相同的力量敲击它们,它们发出不同的声音。“不同的声音”指的是( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
8.将某音叉振动时发出的声音输入示波器,在示波器上观察到的波形如图所示,可见波形竖直方向的最大值在减小,表示发生变化的物理量是( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.周期
9.2022北京冬奥会,不但是奥运健儿们的竞技场,也是虚拟数字人的舞台。如图所示,直播间内“冬冬”AI数字人风趣幽默地说着冬奥段子,介绍着“冰墩墩”等爆款冬奥特许商品。关于“冬冬”AI数字人的声音,下列有关说法正确的是( )
A.“冬冬”的声音不是由振动产生的
B.“冬冬”的声音与普通人类的声音音色不同
C.“冬冬”的声音可以在真空中传播
D.“冬冬”的声音一定不是噪声
10.为迎接党的二十大召开,某中学举办“颂歌献给党”的歌唱比赛,同学们满怀深情的歌声响彻整个校园。其中“响”是指声音的( )
A.响度大 B.音调高 C.音色好 D.频率高
11.除夕夜,热闹的春节文娱晚会进行到午夜时,大家都会等待新年的第一声钟响,有同学发现,虽然停止了对大钟的撞击,大钟仍“余音不止”。其原因是( )
A.一定是大钟的回声
B.有余音,说明大钟仍在振动
C.是人的听觉延长了时间
D.大钟虽已停止振动,但空气仍在振动
12.如图所示为学校附近常见的防止噪声的交通标志。这种控制噪声的措施属于( )
A.减小噪声的速度 B.防止噪声的接收
C.防止噪声的传播 D.防止噪声的产生
13.以下活动中,用来探究声音产生原因的是( )
A.甲图,将发声的音叉触及面颊 B.乙图,用硬卡快慢划
C.丙图,用大小不同的力敲鼓 D.丁图,敲击不同的编钟
14.下列控制噪声的措施中,属于防止噪声产生的是( )
A.晚上休息时关闭房间的门窗
B.公共场所不要高声喧哗
C.街道上安装噪声监测仪
D.纺织车间的工作人员使用防噪声耳罩
三、实验探究题
15.在“探究声音的特性”的实验中,小苑将直尺一端压在桌面上,另一端伸出桌面。
(1)实验中要拨动直尺,观察直尺伸出桌面的部分的振动快慢,小苑应该采用图 (填“甲”或“乙”)中所示的实验操作方法。
(2)正确操作过程中,直尺伸出桌面的长度越长,振动得越慢,发出声音的音调越 ,说明音调的高低与 有关。
(3)若保持钢尺伸出桌面的长度不变,用手拨动其伸出桌面的一端,则轻拨与重拨时,钢尺发出声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同;
(4)当伸出桌面超过一定长度时,用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于钢尺此时振动的频率低于 Hz;
16.在学习二胡演奏过程中,小明发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论提出了以下几种猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关,为了验证上述猜想是否正确,他和同学们找到了表中所列四种规格的琴弦,进行实验。
编号
规格
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
尼龙
55
1
B
尼龙
55
0.5
C
尼龙
80
1
D
镍合金
①
0.5
(1)选择编号B、C, (填“能”或“不能”)验证猜想一;
(2)为了验证猜想二,应选编号 两种规格的琴弦进行实验;
(3)若在实验中,小明发现A琴弦发出的声音音调比B琴弦低,他初步得出结论 ;
(4)在验证猜想三时,小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全,表中编号D中①的位置所缺数据是 ;
(5)小明在这个探究实验中,采用的研究方法是 ;
(6)随着实验的进行,小明又觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是: 。
四、计算题
17.用声呐系统向海底垂直发射声波,经过 6s后收到波的回声,如果声音在海水中传播的平均速度为1500m/s。求:
(1)声音传播的路程有多少m?
(2)此处海水深度是多少m?
18.某兵工厂生产了一批新式步枪。为测试子弹飞行的平均速度,一士兵手持步枪在空旷的靶场瞄准510 m外的靶子射击,枪筒傍边的声波探测器先后探测到两次较强声波,并在示波器上显示出来(如图);已知:第一次是枪响的声波,第二次是子弹击中靶的声波,示波器上每一大格时间相差1 s。求:
(1)子弹击中靶的声音传到人耳处所需时间?
(2)两次声音的时间间隔?
(3)子弹飞行的时间?
(4)子弹飞行的平均速度?(声音在空气中的传播速度是340 m/s)
答案解析部分
1.【答案】0;1020;空气;固体(骨骼)
【解析】【解答】解:(1)声音的传播需要介质,不能在真空中传播,真空中声速是0m/s;(2)雷和闪电是同时发生的,闪电传播速度快,雷声比闪电传播的时间慢了3s,也可以说雷声传播了3s,由速度公式v= 可知,闪电发生处的距离:s=vt=340m/s×3s=1020m;(3)上课时,老师的讲话声是通过空气传入学生耳中的;(4)当人们吃饼干或者硬而脆的食物时发出的破裂声是经过头部骨胳直接传到自己的听觉神经的,如果再用手捂紧自己的双耳,自己会听到很大的咀嚼声,说明固体(骨骼)能够传声.故答案为:0;1020;空气;固体(骨骼).
【分析】(1)空气中的光速是3×108m/s;(2)声音是发声体振动产生的,声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,气体、液体和固体都能传声.
2.【答案】大于;超;噪音;1500
【解析】【解答】(1)声呐接受信息属于超声波,所以频率大于20000HZ,声音影响鲸鱼的休息属于噪声
(2)根据回声的特点可知,声音从海面到海底的时间为1.2s,海面深度为1800m,根据速度公式计算声波的传播速度
综上 第1空、 大于; 第2空、超; 第3空、 噪音; 第4空、1500
【分析】1、声音能传递信息的实例:利用声呐(超声波)测海深、利用雷达定位、利用B超探测婴儿信息
2、人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,低于20HZ的声音为次声波,超过20000Hz的声音为超声波
3、噪声:影响人类或者动物休息和学习的声音统称为噪声
3.【答案】超声波;3;不能
4.【答案】130Hz;乙
【解析】【解答】丙昆虫翅膀振动的频率f丙= Hz=130Hz;甲昆虫的翅膀振动的频率是640Hz,乙昆虫的翅膀振动的频率f乙= Hz=12Hz,
乙昆虫的翅膀振动的频率小于20Hz,属于次声波,地震、台风会产生次声波,用于预报地震、台风的声波是次声波,所以用于预报地震、台风的声波与乙昆虫翅膀振动发出的声波一样。
【分析】物体振动的快慢用频率来表示,频率即为每秒钟物体振动的次数。
5.【答案】振动;空气;次;信息
【解析】【解答】声音是由物体的振动产生的,纽扣旋转时使周围的空气振动发声,通过空气传入人耳,人就听到了声音。
地震发生时,伴随有强烈的次声波产生,而且次声波在大地中传播速度比地震波快,有些动物的听觉范围比人耳广,能听到次声波,所以地震发生时,一些动物比人提前感知到。
声音可以传递信息,医生可以利用B超检查胎儿情况。
【分析】声音是由物体的振动产生的;空气可以传声;地震发生时,伴随有强烈的次声波产生;声音可以传递信息。
6.【答案】振动;空气;音调;音色
【解析】【解答】(1)拇指琴发声是由薄片振动产生的。
(2)优美的琴声是通过空气传入人耳的。
(3)相同的力度拨动长短不同的薄片,薄片振动的频率不同,发出的声音的音调不同。
(4)我们能辨别出拇指琴的声音,这是通过声音的音色判断的。
【分析】(1)声音是由物体振动产生;
(2)声音的传播需要介质;
(3)音调由频率大小决定;
(4)不同发声体发出声音的音色不同。
7.【答案】A
8.【答案】B
【解析】【解答】解:从图中可以看出,该图形中的物体振动的快慢是不变,但振动的幅度逐渐变小,故其响度变小.
故波形竖直方向的最大值在减小,表示发生变化的物理量只有响度.
故选B.
【分析】音调指声音的高低,是由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高;频率表示物体振动的快慢,物体振动的越快,频率越大.观察图形,相同时间内,经过的周期越多,频率越大.振动物体往返一次叫一个周期.
响度指声音的强弱,是由发声体振动的振幅决定,振幅越大,响度越大;振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离,它决定了声音的响度.
9.【答案】B
【解析】【解答】A.“冬冬”的声音是由振动产生的,故A错误;
B.“冬冬”的发声体和普通人类的发声体不同,则它的声音与普通人类的声音音色不同 ,故B正确;
C.“冬冬”的声音传播需要介质,不能在真空中传播,故C错误;
D.“冬冬”的声音在人们学习时就是一种噪声,故D错误。
故选B。
【分析】(1)根据声音产生的知识判断;
(2)声音的特点叫音色;
(3)根据声音传播的知识判断;
(4)根据噪声的定义判断。
10.【答案】A
【解析】【解答】A、响度指声音的大小,故A符合题意。
B、音调指声音的高低,故B不符合题意。
C、音色指声音的特色,故C不符合题意。
D、频率决定音调,故D不符合题意。
答案为:A
【分析】同学们满怀深情的歌声响彻整个校园,这里的“响”指的是声音的大小,指声音的响度。
11.【答案】B
12.【答案】D
【解析】【解答】图中是禁止鸣笛标志,阻止声音的产生,是在声源处减弱噪声,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】阻止声音的产生,是在声源处控制噪声。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.将发声的音叉触及脸颊,会感到振动,故符合。
B.用硬卡片快慢划梳子,探究的是音调的影响因素,故不符合。
C.用大小不同的力敲,是探究响度的影响因素,故不符合。
D.敲击不同的编钟,是音色不同,故不符合。
故答案为:A。
【分析】声音是由物体振动产生的,快慢不同研究的是音调的影响因素,力度不同,探究的是响度的影响因素,不同的物体发声一般音色不同。
14.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、晚上休息时关闭房间的门窗,是在噪声的传播过程减弱噪声;故不符合题意;
B、公共场所不要高声喧哗,是从噪声的产生防治噪声;故符合题意;
C、街道上安装噪声监测仪,只是能够监测噪声的分贝,但不能减弱噪声,不符合题意;
D、纺织车间的工作人员使用防噪声耳罩,是在噪声的接收处减弱噪声;故不符合题意;
故选B.
【分析】人们通常从噪声的产生、传播、接收这三个环节来减弱噪声的影响.注意区分每个选项所涉及的环节.
15.【答案】(1)甲
(2)低;频率
(3)响度
(4)20
16.【答案】(1)不能
(2)A、C
(3)在材料、长度相同时,琴弦横截面积越大音调越低
(4)55
(5)控制变量法
(6)随着实验的进行,小明又觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,需使琴弦的材料、长度和横截面积均相同,改变琴弦的松紧程度进行实验,所以小明必须进行的操作是:ABCD取任意编号的一种琴弦,调整其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低。
【解析】【解答】(1)要想验证猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关,由控制变量法可知,需选择两根材料、长度相同,横截面积不同的琴弦进行实验,由表中数据可知,编号B、C的琴弦,材料相同,长度和横截面积均不同,所以选择编号B、C,不能验证猜想一。
(2)为了验证猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关,由控制变量法可知,需选择两根材料、横截面积相同,长度不同的琴弦进行实验,由表中数据可知,编号A、C的琴弦,材料、横截面积相同,长度不同,所以为了验证猜想二,应选编号A、C两种规格的琴弦进行实验。
(3)由表中数据可知,编号A、B的琴弦,材料、长度相同,横截面积不同,A琴弦发出的声音音调比B琴弦低,所以可以初步得出结论:在材料、长度相同时,琴弦横截面积越大音调越低。
(4)验证猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关,由控制变量法可知,需选择两根长度、横截面积相同,材料不同的琴弦进行实验,由表中数据可知,编号D的琴弦与编号B的琴弦材料不同,横截面积相同,所以是选用编号B、D的两种规格琴弦进行实验验证的猜想三,则编号D的琴弦与编号B的琴弦长度也应相同,为55cm,所以表中编号D中①的位置所缺数据是55。
(5)小明在这个探究实验中,为了探究琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的某一因素有关时,选用两种该因素不同,其他因素均相同的琴弦进行实验,采用的研究方法是控制变量法。
(6)随着实验的进行,小明又觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,需使琴弦的材料、长度和横截面积均相同,改变琴弦的松紧程度进行实验,所以小明必须进行的操作是:ABCD取任意编号的一种琴弦,调整其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低。
【分析】(1)要想验证猜想一,需选择两根材料、长度相同,横截面积不同的琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想二,需选择两根材料、横截面积相同,长度不同的琴弦进行实验;
(3)在材料、长度相同时,琴弦横截面积越大音调越低;
(4)验证猜想三,需选择两根长度、横截面积相同,材料不同的琴弦进行实验;
(5)实验中,采用的研究方法是控制变量法;
(6)为了验证琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关,需使琴弦的材料、长度和横截面积均相同,改变琴弦的松紧程度进行实验。
17.【答案】(1)解:根据声速和接收到回声的时间,计算路程:
s=vt=1500m/s×6s=9000m
(2)解:回声通过的路程是海底深度的2倍,则海底深度:
【解析】【分析】(1)根据s=vt,计算声音通过的路程;
(2)结合回声,计算距离。
18.【答案】(1)1.5s;(2)2.1s;(3)0.6s;(4)850m/s
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